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普朗特數

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普朗特數(Pr)是一個流體力學無因次(即無量綱)的標量,以德國力學家路德維希·普朗特的名字命名,它反映了流體中能量和動量遷移過程的相互影響,在熱力計算中具有重要的作用。 [1] 
中文名
普朗特數 [1] 
外文名
Prandtl Number [1] 
應用學科
流體力學 [2] 
屬    性
無因次組合數 [1] 
簡    記
Pr [1] 
相關人物
路德維希·普朗特 [3] 

普朗特數定義

普朗特數是表示流體中能量和動量遷移過程相互影響的無因次組合數,表明温度邊界層和流動邊界層的關係,定義為: [1] 
μ:動力黏滯係數(單位: Pa*s) [1] 
λ:熱傳導係數(單位: W/(m*K) ) [1] 
cp:定壓比熱(制單位: J/(kg*K) ) [1] 

普朗特數物理含義

由於普朗特數內含有兩個重要的物性———粘度和導熱係數,以及平衡物性——定壓比熱,且作為一個無量綱量,它又反映了能量輸運和動量輸運過程的相互關係,所以在熱力計算中得到了廣泛的應用。從熱物性的角度看,如果已知動力粘度、導熱係數以及定壓比熱中的任何2個參數,就可以通過普朗特數得到第3個。 [1] 

普朗特數人物背景

普朗特作為近代力學的奠基人之一,被譽為空氣動力學之父,1875 年 2 月 4 日生於德國慕尼黑附近的弗賴辛。1900年在慕尼黑工業大學機械工程系獲彈性力學的博士學位後,他開始轉向流體力學的研究。1901年,普朗特受聘漢諾威技術學校 (Technical School in Hannover,現為漢諾威技術大學,Technical University Hannover) 任流體力學教授。 1904 年,他在海德堡舉行的國際數學大會上發 表論文《論黏性很小的流體的運動》,提出了著名的 邊界層理論,被譽為近代流體力學的里程碑和空氣動力學的奠基石。 同年,應哥廷根大學技術物理學院院長克萊因 (Felix Klein) 教授邀請,普朗特從漢諾威大學轉到哥廷根大學任副教授,1907年晉升正教授,任技術物理所 (後來的應用力學所) 所長。1925年,Kaiser-Wilhelm 流體動力學研究所創建,普朗特出任該所所長,直至 1946 年退休。退休後,普朗特作為哥廷根大學的榮譽退休教授,繼續從事研究工作,1953 年因病去世。 [2] 
參考資料